一项随机对照研究结果显示，维生素D不仅不能降低癌症或心脏病的发病率，也不能预防跌倒，改善认知功能，减少心房颤动，减少偏头痛频率，改善中风结局，减少与年龄相关的黄斑变性，减少膝盖疼痛或降低骨折的风险。Manson说，维生素D不能降低骨折风险确实让许多人吃惊。
维生素D是人类必需的脂溶性维生素，它的好处包括帮助身体吸收和保留钙和磷——这两种物质对骨骼的形成至关重要。一个世纪前，维生素D被认为是治疗佝偻病的良药。21世纪初，大量研究表明，缺乏维生素D可能是导致癌症、心血管疾病、痴呆、抑郁症、糖尿病、自身免疫性疾病、骨折、呼吸系统疾病和帕金森病的原因之一。
据头豹研究院测算，2019-2023年中国补充维生素类保健食品的行业规模从950.3亿元增长至1039亿元，预计到2028年，市场规模将增至1199.4亿元。然而，当科学家们试图用维生素D来治疗或预防疾病时，他们的试验却失败了。有证据显示，大多数人摄入的维生素D是足够的，只有少部分人群需要额外补充。
维生素D与阳光
在人类历史的大部分时间里，人们主要通过晒太阳来获取维生素D。当户外的中波紫外线（UVB）照射人们的皮肤时，会引发连锁反应，将人皮肤中一种被称为甾醇的化合物，转化为一种维生素D前体。再经过几步反应，就会变成具有活性的维生素D。维生素D能促进肠道对钙的吸收，增加骨骼矿化。它还能增强免疫系统的功能，抑制人体内的炎症反应。
20世纪20年代，美国约翰斯霍普金斯大学（Johns Hopkins University）生物化学家埃尔默麦科勒姆（Elmer McCollum）在鳕鱼肝油中发现了维生素D，并为其命名。1928年，德国化学家Adolf Otto Reinhold Windaus因发现人体如何从阳光中合成维生素D而获得诺贝尔奖。“维生素”一词是由波兰科学家Casimir Funk创造的，他将“维生素”（拉丁文意为“生命”）和“胺”（指氨基酸，生命的组成部分）结合起来创造了这个词。
麦科勒姆的学生哈里斯汀伯克（Harry Steenbock）在威斯康星大学麦迪逊分校（University of Wisconsin，Madison）工作时，发现用紫外线照射老鼠和它们的饲料，能产生维生素D。这一发现促使人们开始在食物中添加维生素D。光线照射到植物、动物和真菌细胞时，其中的甾醇化合物就会转化。例如，将鸡暴露在UVB光下，可以提高鸡肉和蛋黄中的维生素D含量。现代维生素D补充剂中的大多数维生素D来自于经过紫外线辐照的羊毛脂——一种从羊毛中提取的油脂。斯汀伯克还发现，给奶牛喂食经过紫外线照射的饲料或将经紫外线照射的脂肪提取物混合到牛奶中，可以提高维生素D水平。
据《科学美国人》报道，美国塔夫茨医学中心（Tufts Medical Center）内分泌、糖尿病和新陈代谢部门的负责人Anastassios Pittas说：“从进化的角度来看，自然的、合适的获得维生素D的方法是通过皮肤合成。”获得充足的维生素D并不需要很多阳光。2010年的一项研究显示，从4月到10月，在美国波士顿生活的人每天只需要将25%的皮肤暴露在阳光下，持续3-8分钟，就能获得足够的维生素D。
当然，在冬天，某些纬度的地区获得这么多的阳光也是一种挑战。不过人体对这种挑战做好了准备。Pittas说，人的肝脏和脂肪细胞储存了维生素D，以备不时之需。“这意味着你不一定每天都需要服用大剂量的维生素D补充剂。你体内的维生素D储备一般能维持10-12周。冬季体内维生素D下降是很正常的，只有当维生素D含量非常低的时候，才需要担忧。”
维生素D与疾病
一些研究表明，维生素D可能降低心脏病、癌症、糖尿病和一系列其他疾病的风险时，引发人们对额外补充维生素D的兴趣。例如，2008年发表的弗雷明汉心脏研究（Framingham Heart Study）的一个分支对1700多名既往无心血管疾病的人进行了长达5年的跟踪调查，发现维生素D水平低的人患心脏病的风险更高。
也有证据表明，糖尿病与维生素D水平相关。2010年发表的一项研究对挪威特罗姆瑟（Troms，Norway）的近6100人进行了为期11年的跟踪调查。结果表明，他们的2型糖尿病发病率与血液中的维生素D水平呈反比。相似地，2011年一项针对澳大利亚6500多人的研究发现，维生素D水平最高的参与者在五年内患糖尿病的风险最低。
Manson认为，一个问题是，这些结论大多来自观察性研究，它们分析维生素D水平与特定健康问题之间的联系，或者比较有疾病和没有疾病的人的维生素D水平。这种类型的分析可以确定维生素D水平低和某种疾病在一个人身上同时发生，但不能证明它们之间存在因果关系。
约翰斯霍普金斯大学公共卫生学院健康服务与成果研究中心（Center for Health Services and Outcomes Research）副主任乔迪西格尔（Jodi Segal）医生说，随机对照试验被认为是最有力的医学证据。在随机对照试验设计中，研究人员招募一组参与者，然后分配他们接受不同的治疗（或安慰剂）。这使得研究组和安慰剂组之间的差异更有可能是由干预引起，而不是由其他变量引起。
2009年，哈佛医学院（Harvard Medical School）的内分泌学家和流行病学家JoAnn Manson和她的团队开始了世界上规模最大的维生素D随机对照试验——VITAL，以研究维生素D补充剂是否可以预防癌症或心血管疾病。她们追踪了近2.6万名大体健康的成年人，他们被随机分为两组，一组服用2000国际单位的维生素D，另一组服用安慰剂，平均随访时间为5.3年。参与者中男女比例相当，20%是黑人。
她们的研究结果显示，维生素D不仅不能降低癌症或心脏病的发病率，也不能预防跌倒，改善认知功能，减少心房颤动，减少偏头痛频率，改善中风结局，减少与年龄相关的黄斑变性，减少膝盖疼痛或降低骨折的风险。Manson说，维生素D不能降低骨折风险确实让许多人吃惊。
2019年发表于《新英格兰医学杂志》（NEJM）的一项研究发现，额外补充维生素D也没有降低糖尿病风险。在这项试验中，Pittas及其同事将2400多名糖尿病风险人群随机分为两组，一组每日服用4000国际单位维生素D，另一组服用安慰剂组。两年半后，两组中患糖尿病的人数相似。
新西兰维生素D评估研究（ViDA）招募了5110名年龄50-84岁的志愿者，让他们随机接受安慰剂或每月200000国际单位的维生素D——这一剂量远高于建议的每日摄入量。结果显示，在心血管疾病、急性呼吸道感染、非椎骨骨折、跌倒和所有类型的癌症患者中，维生素D水平没有差异。其他试验发现，补充维生素D并不能降低死亡率或侵袭性肿瘤的危险。缅因州医学中心研究所的内分泌学家Clifford Rosen说，基于这些研究结果，2020年左右，人们对维生素D越来越怀疑。
部分人群需要补充维生素D
虽然大多数人不需要补充剂，但也有例外。母乳中没有足够的维生素D以满足婴儿的需求，所以美国儿科学会建议母乳喂养的婴儿（部分或全部）在出生后头几天每天补充400国际单位的维生素D，以促进骨骼强壮。美国儿科学会还建议，每天摄入维生素D强化配方奶粉或牛奶少于32盎司（约0.9升）的所有婴幼儿也应该补充400国际单位的维生素。另外，患克罗恩病、囊性纤维化和某些肝肾疾病也会导致维生素D缺乏，因此患者可能也需要补充维生素D。
Manson说，维生素D并不是越多越好。“维生素D对健康至关重要，但我们只需要少量到适量的维生素。”她说。她没有劝阻人们每天补充高达2000国际单位的维生素D，但她并不推荐服用更多的补充剂，因为一些研究发现，补充过量的维生素D会增加跌倒的风险。
尽管Manson团队的维生素D试验结果令人失望，但仍然需要进一步的研究以理解它的作用。例如，VITAL试验表明，在苗条或正常体重的人中，补充维生素D似乎降低了癌症、癌症死亡和自身免疫病的发生率和风险。不过这种保护作用在体重较高的人群中没有表现出来。Manson说，这些数据需要进一步验证，因为它们来自次级分析。她分析，过量的体脂可能会在某种程度上阻碍维生素D的有效性。肥胖本身就是癌症和自身免疫性疾病的危险因素之一，其中的联系可能很复杂。
Manson团队还在研究维生素D治疗新冠肺炎的作用。她们进行了两项随机对照试验，其中一项研究是调查高剂量维生素D是否能降低“长新冠”发生的可能性，另一项试验旨在观察每天1000国际单位的维生素D是否可以降低患“长新冠”的危险或整体症状的严重程度。
